Optimiser la décarbonation industrielle : l’hydrogène en combustion au cœur de la transition
L’empreinte carbone de l’industrie représente un défi majeur dans la lutte contre le changement climatique. En France, le secteur industriel se classe au 4ème rang des émetteurs de gaz à effet de serre, contribuant à 18% des émissions totales en 2019. Face aux impératifs de l’Accord de Paris, les engagements nationaux exigent une réduction drastique de 40% des émissions de gaz à effet de serre industrielles d’ici 2030. La Stratégie Nationale Bas Carbone fixe ainsi des objectifs ambitieux pour atteindre 51 MtCO2 eq en 2030 et 16 MteqCO2 en 2050.
Les secteurs clés et le rôle crucial de l’hydrogène
Les industries chimiques, la métallurgie, la fabrication de matériaux de construction et l’industrie agro-alimentaire émergent comme les principaux émetteurs de gaz à effet de serre. De son côté, l’hydrogène se profile comme une solution pertinente pour la production de chaleur industrielle, tout en relevant des défis économiques et opérationnels significatifs.
Cet article se penche sur le rôle central de l’industrie diffuse dans la transition énergétique, soulignant l’importance cruciale de sa décarbonation, notamment grâce à l’usage de l’hydrogène renouvelable dans son process.
L’industrie diffuse : un acteur clé pour l’emploi et le renouveau territorial
L’industrie diffuse, répartie sur l’ensemble du territoire, représente 40% des émissions industrielles en France. Elle est au cœur des enjeux de décarbonation, aux côtés des grands bassins industriels historiques. Le renouveau de l’industrie diffuse, soutenu par le plan « Territoires d’industrie », vise à renforcer l’attractivité du tissu industriel des villes moyennes et des zones rurales.
Selon l’observatoire des territoires, les zones où le taux de création d’entreprises industrielles est le plus élevé se situent principalement dans l’Ouest et le Sud de la France, démontrant ainsi l’importance de cette décentralisation industrielle.
Figure 1 – Extrait de l’observatoire des territoires 2023 (Source : https://www.observatoire-des-territoires.gouv.fr/sites/default/files/2023-05/lindustrie_dans_le_territoire_francais_apres_lerosion_quel_rebond.pdf )
Les défis des émissions de gaz à effet de serre : la combustion d’énergie fossile en ligne de mire
La majeure partie des émissions de gaz à effet de serre de l’industrie manufacturière découle de la combustion d’énergie fossile pour la production de chaleur industrielle. Moins d’un quart des émissions proviennent du processus industriel lui-même, mettant en lumière l’urgence de décarboner les processus de combustion.
Aujourd’hui, moins de 25% des besoins de chaleur en France sont couverts par des filières de production renouvelable. Pour les besoins de chaleur à moyenne et haute température, les filières de combustion, telles que l’hydrogène, se présentent comme des alternatives incontournables.
Ci-dessous, une répartition des émissions de GES par secteur clefs. :
Figure 2 – Répartition des émissions de gaz à effet de serre dans l’industrie par secteur clefs et par typologie (source : https://www.notre-environnement.gouv.fr/themes/climat/les-emissions-de-gaz-a-effet-de-serre-et-l-empreinte-carbone-ressources/article/les-emissions-de-gaz-a-effet-de-serre-du-secteur-de-l-industrie-manufacturiere)
L’hydrogène en combustion : une solution sous-estimée
En 2035, l’industrie aura besoin de 171 TWh d’énergie finale pour des procédés thermiques non électrifiables. L’hydrogène en combustion est estimé représenter 18% de la consommation d’hydrogène à l’échelle européenne. Cette solution, souvent sous-estimée en France, se révèle pertinente pour les procédés thermiques haute température où la plupart des autres options de décarbonation ne sont pas techniquement adaptées.
Figure 3 – Répartition des solutions de décarbonation par niveaux de température requis et vecteur de transfert thermique (source : étude CVE x ENERKA 2023).
La nécessité d’un mix énergétique
La décarbonation de l’industrie diffuse exige une approche diversifiée. Le biogaz, le biométhane, l’hydrogène renouvelable et d’autres sources semblent des options pertinentes. Cependant, des critères tels que la disponibilité des volumes, les contraintes locales, l’intégration dans les équipements industriels, l’impact sur le produit final et la compétitivité économique doivent guider les choix stratégiques des industriels.
Chez CVE, nous sommes engagés dans la production d’électricité verte photovoltaïque, de biométhane et d’hydrogène renouvelable. Notre approche partenariale rassemble les meilleures compétences pour optimiser les solutions technico-économiques.
Sources :
Observatoire des Territoires 2023
Les émissions de gaz à effet de serre du secteur de l’industrie manufacturière – notre-environnement
(source : étude CVE x ENERKA 2023)
Carbone 4 – Chaleur Renouvelable